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1、
第7章 機械的運轉(zhuǎn)及其速度波動的調(diào)節(jié)
一、填空題
1、用飛輪進(jìn)行調(diào)速時,若其它條件不變,則要求的速度不均勻系數(shù)越小,飛輪的轉(zhuǎn)動慣量將越 ,在滿足同樣的速度不均勻系數(shù)條件下,為了減小飛輪的轉(zhuǎn)動慣量,應(yīng)將飛輪安裝在 軸上。
2、機械速度呈周期性波動的原因是 ;其
運轉(zhuǎn)不均勻系數(shù)可表達(dá)成 。
3、機器速度波動的類型有 和 兩種。前者一般采用的調(diào)節(jié)方法是 ,后者一般采用的調(diào)節(jié)方法是
2、 。
4、在電機驅(qū)動的沖床上加了飛輪之后,選用的電機功率比原來的 。
5、最大盈虧功是指機械系統(tǒng)在一個運動循環(huán)中的 值與 值的差值。
二、選擇題
1、機器中安裝飛輪后,可以 。
A. 使驅(qū)動功與阻力功保持平衡; B. 增大機器的轉(zhuǎn)速;
C. 調(diào)節(jié)周期性速度波動; D. 調(diào)節(jié)非周期性速度波動。
2、對于存在周期性速度波動的機器,安裝飛輪主要是為了在 階段進(jìn)行速度調(diào)節(jié)。
A.起動; B.停車; C.穩(wěn)定運轉(zhuǎn)。
3、對于單自由度的機構(gòu)系統(tǒng),
3、假想用一個移動構(gòu)件等效時,其等效質(zhì)量按等效前后 相等的條件進(jìn)行計算。
A.動能; B.瞬時功率; C.轉(zhuǎn)動慣量。
4、利用飛輪進(jìn)行調(diào)速的原因是它能 能量。
A.產(chǎn)生; B.消耗; C.儲存和放出。
5、在周期性速度波動中,一個周期內(nèi)等效驅(qū)動力做功與等效阻力做功的量值關(guān)系是 。
A.; B.; C.; D.。
6、有三個機構(gòu)系統(tǒng),它們主軸的和分別是:
A.; B.; C.。
其中,運轉(zhuǎn)最不均勻的是
4、 。
三、分析、計算題
1、已知某機械一個穩(wěn)定運動循環(huán)內(nèi)的等效力矩如圖所示,等效驅(qū)動力矩為常數(shù),等效構(gòu)件的最大及最小角速度分別為:及。試求:
(1) 等效驅(qū)動力矩的大??;
(2) 運轉(zhuǎn)的速度不均勻系數(shù);
(3) 當(dāng)要求在0.05范圍內(nèi),并不計其余構(gòu)件的轉(zhuǎn)動慣量時,應(yīng)裝在等效構(gòu)件上的飛輪的轉(zhuǎn)動慣量。
2、已知某機器在一個穩(wěn)定運動循環(huán)內(nèi)的等效阻力矩如圖所示,等效驅(qū)動力矩為常數(shù)。,,不計機器的等效轉(zhuǎn)動慣量試求:
1)等效驅(qū)動力矩的值;
2)最大盈虧功;
3)等效構(gòu)件在最大轉(zhuǎn)速及最小轉(zhuǎn)速時所處的轉(zhuǎn)角位置;
4)飛輪的轉(zhuǎn)動慣量。
3、如下圖所示為由齒輪1和2組成的減速
5、傳動,驅(qū)動力矩為常數(shù)。從動輪上所受阻力矩隨其轉(zhuǎn)角變化,其變化規(guī)律為:當(dāng)時,常數(shù);當(dāng)時,。若已知齒輪1、2的轉(zhuǎn)動慣量分別為和,齒數(shù)比為,主動輪轉(zhuǎn)速為。試求當(dāng)給定不均勻系數(shù)為時,裝在主動輪軸上的飛輪轉(zhuǎn)動慣量的大小。
4、設(shè)已知一機械系統(tǒng)所受等效阻抗力矩的變化規(guī)律如下圖所示。等效驅(qū)動力矩為一常數(shù),一周期內(nèi)做的功為。等效構(gòu)件的轉(zhuǎn)速為。試求當(dāng)運轉(zhuǎn)不均勻系數(shù)時,所需的飛輪轉(zhuǎn)動慣量(其余構(gòu)件的轉(zhuǎn)動慣量忽略不計)。
5、已知機組在穩(wěn)定運轉(zhuǎn)時期的等效阻力矩的變化曲線Mr-如圖所示,等效驅(qū)動力矩為常數(shù)Md=19.6 N.m ,主軸的平均角速度=10rad/s . 為了減小主軸的速度波動,現(xiàn)裝一個飛輪,
6、飛輪的轉(zhuǎn)動慣量JF=9.8kg.m2 ,(主軸本身的等效轉(zhuǎn)動慣量不計),試求,運轉(zhuǎn)不均勻系數(shù)。
6、在下圖所示的行星輪系中,已知各輪的齒數(shù)為z1 = z2 = 20,z3 = 60,各構(gòu)件的質(zhì)心均在其相對回轉(zhuǎn)軸線上,它們的轉(zhuǎn)動慣量分別為J1=J2=0.01 kg·m2,JH= 0.16 kg·m2 ,行星輪2的質(zhì)量 m2=2 kg ,模數(shù) m= 10mm,作用在系桿 H上的力矩MH=40 N·m,方向與系桿的轉(zhuǎn)向相反。求以構(gòu)件 1為等效構(gòu)件時的等效轉(zhuǎn)動慣量Je和MH等效力矩Me’。
7、機械系統(tǒng)的等效驅(qū)動力矩和等效阻力矩的變化如下圖所示。等效構(gòu)件的平均角速度為,系統(tǒng)的許用運轉(zhuǎn)速度波
7、動系數(shù),不計其余構(gòu)件的轉(zhuǎn)動慣量。求所需飛輪的轉(zhuǎn)動慣量。
8、已知某機械穩(wěn)定運轉(zhuǎn)時的等效驅(qū)動力矩和等效阻力矩如下圖所示。機械的等效轉(zhuǎn)動慣量為Je= 1kg·m2,等效驅(qū)動力矩為Md =30 Nm,機械穩(wěn)定運轉(zhuǎn)開始時等效構(gòu)件的角速度ω0= 25 rad/s,試確定
(1)等效構(gòu)件的穩(wěn)定運動規(guī)律ω(φ);
(2)速度不均勻系數(shù)δ;
(3)最大盈虧功ΔWmax ;
(4)若要求[δ]=0.05,系統(tǒng)是否滿足要求?如果不滿足,求飛輪的轉(zhuǎn)動慣量JF。
9、在下圖所示的減速器中,已知各輪的齒數(shù),各輪的轉(zhuǎn)動慣量(忽略各軸的轉(zhuǎn)動慣量),作用在軸Ⅲ上的阻力距。試求選?、褫S為等效構(gòu)件時,該機構(gòu)的
8、等效轉(zhuǎn)動慣量和等效阻力距。
10、設(shè)一臺發(fā)動機驅(qū)動的機械系統(tǒng),以曲柄為等效構(gòu)件,等效驅(qū)動力矩為圖9-3所示曲線。等效力矩為常數(shù),不計機械中其它構(gòu)件的質(zhì)量而只考慮飛輪的轉(zhuǎn)動慣量。當(dāng)速度不均勻系數(shù),平均轉(zhuǎn)速時,試計算:
1) 等效阻力矩。
2) 曲柄的角速度何處最大,何處最???
3) 最大盈虧功。
4) 飛輪的等效轉(zhuǎn)動慣量。
11、下圖所示的輪系中,已知全部齒輪的模數(shù)、壓力角均相同,則:
1)當(dāng)已知齒數(shù)、和時,求?
2)當(dāng)各構(gòu)件質(zhì)心均在其相對回轉(zhuǎn)軸線上,它們繞質(zhì)心的轉(zhuǎn)動慣量分別為、、、、,且行星輪的質(zhì)量為時,以齒輪1為等效構(gòu)件,寫出機構(gòu)的等效轉(zhuǎn)動慣量計算式。
12、如圖所示輪系中,已知,,,輪1上受力矩,輪3上受力矩,方向如圖所示。各輪的轉(zhuǎn)動慣量為,,。求該輪系由靜止?fàn)顟B(tài)啟動后,經(jīng)過時輪1的角速度和角加速度。
13、如圖所示為一起重裝置。蝸桿為右旋,蝸桿頭數(shù),蝸輪齒數(shù)。軸Ⅰ組件的轉(zhuǎn)動慣量為,軸Ⅱ組件的轉(zhuǎn)動慣量為,重物的重量為,卷筒直徑為。
1)試確定提升重物時,蝸桿的轉(zhuǎn)向;
2)設(shè)施加在軸Ⅰ上的驅(qū)動力矩為常數(shù),不計運動副和輪齒嚙合的摩擦,若要重物在秒內(nèi),由靜止達(dá)到上升速度,試確定的大小。
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教學(xué)f